2017-11-01  –  2021-06-30

232.966,74 EUR

Universität Duisburg-Essen - Campus Duisburg - Fakultät Ingenieurwissenschaften - Abteilung Maschinenbau - Strömungsmaschinen, Duisburg, Nordrhein-Westfalen

03ET7092I

Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]

01172231/1  –  ECOFLEX-Turbo

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Das Forschungsvorhaben untersucht unter Nassdampfbedingungen den Wärmeübergang in Seitenräumen von Dampfturbinen. Die Vorhersage des thermischen Verhaltens bei dynamischen Fahrvorgängen, wie An- und Abfahren, ist für die Spaltauslegung des gesamten Turbinenstranges als auch die mechanische Auslegung des Gehäuses wichtig. Die Spaltauslegung hat zudem einen erheblichen Einfluss auf den Wirkungsgrad und definiert unter anderem die maximale Flexibilität des gesamten Kraftwerkes bei dynamischen Fahrvorgängen im Teillastbereich. Die maßgebliche Herausforderung bei der Bestimmung der Wärmeübergangskoeffizienten ist die korrekte Erfassung und physikalische Beschreibung der Kondensations- und Verdampfungsvorgänge. Aktuell verwendete Korrelationen berücksichtigen diese Vorgänge nicht oder nur sehr unzulänglich. Aufgrund der großen Variantenvielfalt der Seitenräume werden geometrische Ähnlichkeiten genutzt um für den Auslegungsprozess Korrelationen zu erstellen. Eine effiziente und allgemein angewandte Methode zur Ermittlung der Wärmeübergangskoeffizienten bietet die numerische Strömungsmechanik. Die Rückkopplung der experimentellen Ergebnisse mit der Modellierung wird zur Validierung und Verbesserung der Modelle als auch des Messverfahrens genutzt.